Correspondance travail, transfert thermique

Partie: Thermodynamique

niveau: PTSI

Un calorimètre adiabatique, rempli d'eau, a une capacité thermique $C=\text{8,36} kJ.K^{-1}$. Le thermomètre indique la température $T_i$. On réalise 20 chutes d'une masse $M=\text{30} kg$ d'une hauteur $h=\text{2} m$. Le thermomètre indique alors $T_f$.

Question:

Déterminez le transfert thermique équivalent qu'il aurait fallu fournir pour réaliser la même transformation et calculer $T_f$ si $T_i = \text{298,0} K$. On donne $g = \text{9,81} m.s^{-2}$.

Réponse

$Q=40Mgh=C(T_f-T_i)\iff T_f=\text{299,4} K$ différence faible.

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Question:

Dans la même expérience que précédemment, l'eau du calorimètre est remplacée par un mélange eau-glace à $T_0 = \text{273} K$. À l'état final toujours à $T_0$ , calculez la masse de glace qui a fondu. On donne la chaleur latente massique de fusion de la glace : $L_F = \text{335} kJ.kg^{-1}$

Réponse

$Q=mL_f \iff m=\text{35,1} g$ de glace.

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auteur(s) : Maxence Miguel-Brebion

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